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逸出功测量
::试验内容::
一、试验内容:
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二、试验原理：
从固体物理学金属电子理论知道，金属中电子能量是量子化，且服从泡利不相容原理，其传导电子能量分布遵照费密??狄拉克分布。在通常温度下，因为金属表面和外界之间存在着势垒，所以从能量角度来看，金属中电子是在一个势阱中运动，势阱深度为Eb。在热力学温度零度时，电子所含有最大能量为EF，EF称为费密能级，这时电子逸出金属表面最少需要从外界得到能量为E0　＝Eb－EF　＝，E0称为金属电子逸出功，常见电子伏特（V）作单位。逸出功表征要使处于绝对零度金属中含有最大能量电子逸出金属表面所需要给最小能量。是电子电荷，称为逸出电位。电子从被加热金属中逸出现象称为热电子发射。热电子发射是经过提升金属温度方法，改变电子能量分布，使其中一部分电子能量大于E0，这些电子就能够从金属中发射出来。不一样金属含有不一样逸出功，所以，逸出功大小对热电子发射强弱相关键影响。试验常见里查孙直线法测定金属电子逸出功。
1．热电子发射
图1所表示，用钨丝作阴极理想二极管，通以电流加热，并在阳极和阴极间加上正向电压（阳极为高电势）时，在外电路中就有电流经过。电流大小关键和灯丝温度及金属逸出功大小相关，灯丝温度越高或金属逸出功越小，电流就越大。依据费密??狄拉克分布能够导出热电子发射遵守里查孙??杜西曼公式
I ＝ AST2exp(－)          　(1) 
式中I为热电子发射电流强度，A为和阴极材料相关系数，S为阴极有效发射面积，为玻耳兹曼常数，＝×10-23J/K，T为热阴极灯丝热力学绝对温度（k为度数），为逸出功， = ×10-19C。
从式（1）得
　　　　　　　　　＝　ASexp(－)
两边取常见对数
ln= lnAS－          (2)　
从式（2）能够看出，ln和成线性关系。
其斜率M =                            （3）
所以，假如测得一组灯丝温度及其对应发射电流数据，以ln为纵坐标，为横坐标作图从所得直线斜率即可求出该金属逸出功 或逸出电位。公认值为公认=　。不过，必需消除阴极灯丝周围电子堆积所形成影响电子发射屏幕效应。
要使阴极发射热电子连续不停地飞向阳极，If消除空间电荷影响，必需在阳极和阴极之间外Uf  加一个足够强加速电场Ea，当灯丝阴极通以加热. 图热电子发射原理电路图
电流If 时，若灯丝已发射热电子，则电子在 加速电场作用下趋向阳极，形成阳极电流Ia。加速电场存在，使电子从阴极发射出来时得到一个助力，所以使发射电流增大，这种外电场产生电子发射效应称为肖脱基效应。阴极发射电流Ia和阴极表面加速电场Ea关系为:
  )       　  （4）
式中Ia和I分别表示加速电场为Ea和零时发射电流。式（4）取对数得
            （5）
为了方便，通常将阴极和阳极制成共轴圆柱体，在忽略接触电势差等影响条件下，阴极表面周围加速电场场强为
Ea　＝　　　　　　　　  （6）
式中r1、r2分别为阴极及阴极圆柱面半径，Ua为加速电压。将